第十章 面向对象程序基础

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1.对象（Object） 在OOP方法中，作为程序构件的“对象”是对现实世界中一个 实体的一种模拟工具。例如如要设计一个某高校学生学籍管 理软件，所涉及到的实体包括“学生”、“课程”、“专业” 等等。要模拟一个活生生的学生，需要使用一组特征数据 （如姓名、籍贯、性别、身高、年龄等等）和一组行为规则 （如该生对待某些外部事件的反映：受到表彰会怎样反映、 受到批评会怎样反映、受到屈辱会怎样反映、遇到同学的困 难时会怎样反映等）来模拟其静态特征和动态特征。OOP方 法正是用一组称为“属性”的数据模拟所描述实体（如学生） 的静态特征、而用一组称为“方法程序”的程序过程模拟该 实体对一些“事件”（如受到学校嘉奖）的反映。把模拟一 个实体的“属性”数据和“方法程序”通过一定的形式进行 “封装”就建立起了一个OOP方法中的对象。
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在OOP方法中，“类”是对现实世界的一种高度抽象与概括， 而“对象”则是“类”的一个实例，“对象”一定具有其属 “类”的共同特征与行为规则，当然一个“对象”还可以具 有其属“类”未曾规定的特征和行为规则。这一点和现实生 活是非常相同的，这样的模拟和抽象比较符合人们的思维习 惯，这也正是OOP方法具有强大生命力，能够获得越来越多 的软件工作者欢迎并得到众多计算机开发商支持的一个基本 原因。 总之，从程序设计者的角度观察，“类”是一个数据模式和若 干个程序过程（称为“方法程序”、一般一种行为用一个程 序过程描述）经封装而形成的一个整体，它是使用信息技术 对现实世界的一种模拟与抽象，而“对象”则是“类”的一 个实例，用程序设计语言来说，“对象”可以不精确的理解 为对一个“类”赋值的结果。“对象”是OOP方法中组成程 序一种构件。
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现代应用系统一般都采用微软公司推荐的Windows 界面，界面 上面是菜单栏，用户可以方便地选择所需要的功能；主窗口 是数据交互窗口，用来输入问题的状态信息，报告问题的处 理结果；而在主窗口下面或右侧一般是一组命令按钮，供用 户指示应用系统的操作步骤；为方便用户的数据录入，有时 还有一些单选按钮、复选框、微调按钮等等。在OOP方法中， 这些都被称为“对象”，而 Visual FoxPro 6.0 为这些应用系 统常用的对象提供了相应的模板——“基类”，当应用系统 的开发者对于这些“基类”进行了足够的了解后，就能在自 己的开发工作中方便自如地使用它们，根据应用需求对它们 进行改造（这里的“改造”并不是修改Visual FoxPro 6.0系 统中所带的这些“基类”，而是根据这些“基类”派生“子 类”，即进行“子类”的设计工作）后形成“子类”或直接 形成“对象”，可以极大地提高开发工作效率，增加系统的 可靠性。
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也许觉得应用这些“基类”难于模拟现实生活中的一些客观事 物的状态与行为特征，如怎样模拟一个学生的基本状态（如 姓名、年龄、专业等）和其主要行为特征（注册、登录课程 成绩、毕业离校等）。实际上，进行这些具体事物的模拟是 要用Visual FoxPro 6.0所提供的“基类”进行有效地组合才 能实现的，学生的基本状态是用一组数据来描述的，设计者 可以使用Visual FoxPro 6.0 中所提供的表格“类”或一组文 本框“类”来模拟这组状态，而针对学生的“注册”、“成 绩登录”和“毕业离校”的每项工作可以用命令按钮类来模 拟，把这些文本框（或表格）和一组命令按钮包装到一个根 据Visual FoxPro 6.0的“基类”表单或容器而派生的“子类” 中，就完成了模拟学生这一群体的子类设计工作。
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10.1 面向对象的概念
10.2 Visual FoxPro的面向对象支持
10.3 面向对象的程序设计方法
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10.1 面向对象的概念
10.1.1 对象与类 在面向对象程序设计（Object Oriented Programming，简称为OOP）中，对 象（Object）是组成程序的构件，就好象在面向过程的结构化程序设计 方法（Structured Programming）中的子程序和函数的作用一样。在结构 化程序设计方法中，程序设计人员把一个待求解的问题自顶向下进行分 解，以便形成一个个相对简单独立的子问题，然后用子程序或函数来解 决这些子问题，用子程序或函数之间的数据通信来模拟这些子问题间的 联系，最后把这些子程序或函数装配起来以形成解决问题的完整程序。 在面向对象的程序设计方法中，程序设计人员不是完全按过程对求解问 题进行分解，而是按照面向对象的观点来描述问题、分解问题，最后选 择一种支持面向对象方法的程序语言来解决问题。在这种方法中，设计 人员直接用一种称之为“对象”的程序构件来描述客观问题中“实体”， 并用“对象”间的消息来模拟实体间的联系，用“类”来模拟这些实体 间的共性。
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注意，在上面反复说“子类”继承其“父类”的全部特征模式 和方法程序而不说成拷贝其“父类”的特征和方法程序是因
为这样一个事实，当对“父类”进行修改后，这种修改会立
即反映到所有以该“父类”为基础而建立的全部“子类”中， 不管这些“子类”是在“父类”修改前还是修改后建立的。
从前面的 分析中读 者很容易判断 ，第二种方法建立的对象 Object_Student应该对计算机系的学生有更准确更完整的模拟。
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10.2 Visual FoxPro 6.0 对面向对象方法的支持
10.2.1 Visual FoxPro 6.0 的类 如前所述，组成OOP程序的基本构件是“对象”，而对象是由 “类”派生的，因此，把一个待求解问题进行分析、归纳、 抽象，进而用“类”这种工具对问题模拟，并采用程序设计 语言来完成“类”的设计就是OOP方法的一项重要工作。为 方便从事应用开发的软件设计人员，一般支持OOP方法的计 算机语言都提供了丰富的基本类（称为基类）供用户直接使 用。开发人员可以根据这些基类而派生自己的子类以对具体 问题进行更准确的模拟，也可以直接根据基类而派生“对 象”。图10.1给出了Visual FoxPro 6.0中为用户提供的基类。 在第11章会详细说明这些“基类”的作用和用法。
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3.事件与响应 “事件”是由外部实体作用在“对象”上的一个动作。在现实 生活中，某人出生、死亡、其电话震铃、设定的闹钟响了以 及过生日又长了一岁等等都称为一个事件，人们都会对这些 事件做出一定的反映：如电话震铃就要接听电话、设定的闹 钟响了可能就要去干一件什么事情，而过生日后可能要入学 了等等。在OOP方法中，作用在“对象”上的事件包括对象 的创立、释放、收到其他对象发来的“消息”等，对于一些 可视对象，如命令按钮等，其最常见的“事件”往往是一些 鼠标动作，如“单击”、“双击”、“拖放”或修改对象数 据等等。当作用在对象上的某个设定“事件”发生时，与该 事件相联系的“方法程序”（当然假设对象的设计者设计了 该程序并与对象一同封装）就运行并完成该程序的功能。 OOP就用这种机制来模拟对象对外部事件的反映并进而完成 由外部事件序列所规定的功能。
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（1）一个新学年度到来时，学生的整体反映应该是缴费报导。 （2）当一个学年度不及格科目超过学校规定时，这一部分学 生应该留级或退学。 （3）完成规定科目的学习并考试合格者，学生的整体反映是 毕业离校。 在一般管理信息系统中，系统的使用者和设计者所关心的问题 正是这样一些共性问题而并非一些很个体的问题，这样设计 者就可以对个体的行为进行分析、归纳、抽象，形成整个群 体的共同行为规范，并把这种共同的行为规范用程序设计语 言描述成程序过程，和描述该群体的特征数据模式一起进行 封装，这样就完成了OOP方法中一个“类”的设计。
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10.1.2 子类与继承 既然“类”是OOP方法中对现实世界进行模拟与抽象的一种工具，而现实世界中的 类是分层次的，有大类、中类、小类之分，如人类是地球上所有人的总属类，在 这个大的属类中，按肤色可进一步分为黄种人、白种人、黑种人等，不同肤色的 人除具有人类这样一些共同的特征外，还具有某个肤色的人种所独有的特征，在 对人类进行研究时，如果不注意这些不同的特征，研究就难以深入。OOP方法中， 用“子类”来模拟现实世界中的类的层次问题。如果设计一个 “类”CLASS_STUDENT来模拟华中大学全体学生组成的集合后 ，还可以以 CLASS_STUDENT 类 为 基 础 来 设 计 一 个 “ 子 类”CLASS_STUDENT_COMPUTER来模拟华中大学计算机系的学生。从现实 生活中说，华中大学计算机系的学生应该具有其属类华中大学的学生的全部特征 和行为规则，同时还具有这个系的学生独有的东西，在OOP方法中正是完全模拟 了 这 一 点 ， 以 CLASS_STUDENT“ 类 ” 为 基 础 建 立 的 “ 子 类”CLASS_STUDENT_COMPUTER会完全继承CLASS_STUDENT“类”的全部 数据模式和“方法程序”，并且可以对这些数据模式和方法程序进行修改。这里， “类”STUDENT_COMPUTER称为“类”CLASS_COMPUTER的“子类”，而 CLASS_COMPUTER称为CLASS_STUDENT_COMPUTER“父类”。在OOP方法 中，“子类”将继承其“父类”的全部特征和方法程序，当然，在“子类”中可 以对这些继承的特征和方法程序进行修改以对该“子类”进行更准确的模拟。
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当然，如果对被管理的成千上万个学生都这样一个个完全独立 地设计“程序对象”，其工作量将会大得惊人，这实际上是 不可能的。OOP方法中，通过另一种称为“类”的工具对这 一问题给出了一个巧妙的解决办法。